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摘要：用于电子电气产品的电磁兼容性测试的实验室越来越多地被企业和机构采用。本文就电磁波，电磁兼容性以及半电波暗室的建造进行了详细概述，以期能对电波暗室的建造提供帮助。
关键词：电磁；电磁兼容；暗室
【分类号】：TM937
一、电磁波
飞速发展的电子计算机把时间缩短。移动电话的出现把距离拉近。海湾战争中大规模的电子战仿佛把空间凝固。越来越多的各类家用电器如彩色电视机、电冰箱、家庭影院、微波炉、空调、洗衣机、电热毯等等的普及， 给我们的生活带来了极大的方便。但这些电器在工作时， 都无一例外地会产生并释放出各种电磁波。
所谓的电磁波简单说就是传播着的交变电磁场。各种不同频率的， 不同波长的电磁波在自由空间中就形成了电磁雾。电磁雾看不见， 摸不着， 听不到， 嗅不出。因为它无味、无色且无形， 但它的确存在， 而且无处不在。危害环境， 破坏安全， 威胁人类健康。因此， 电磁雾被称为人体的无形杀手。
二、电磁兼容性
电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。也就是说一不要对周围环境产生“电磁污染”，二是即使在污染环境中工作而不受干扰， 也即是提高抗干扰的能力。
（一）电磁屏蔽的分类
电磁屏蔽一般可以分为三类：静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场的屏蔽。三种屏蔽的共同点是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中去。它们都是利用屏蔽体（具有特定性能的材料）阻止或衰减电磁干扰能量的传输，是抑制电磁干扰的重要手段之一。但是由于所要屏蔽的场的特性不一样，因而对屏蔽材料的要求也就不一样。
（二）电磁屏蔽技术原理
1.静电屏蔽
静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入到某个区域.实际上对于变化很慢（例如50Hz）的交流电而言，它周围的电场几乎和静电场一样，只是电荷的分布周期性地变化而已。因此，防止低频（50Hz）交流电的电场也可以归结为静电屏蔽一类。
2.静磁屏蔽
静磁屏蔽的目的是屏蔽外界静磁场和低频电流的磁场，这时必须用磁性介质作外壳。 外壳受到外磁场的感应， 发生磁化，得以合成后的磁场， 在铁磁介质中明显加强， 而在其周围明显减弱。铁磁介质的磁导率越大， 磁阻越小，漏到外面的磁通量就越少。壳的厚度和磁导率对屏蔽效果有明显的影响。
三、电磁兼容暗室的建造
（一）电磁兼容暗室
电波暗室分类：半电波暗室、全电波暗室、增强型半电波暗室、按电波暗室的尺寸分类。半电波暗室的基本结构是在屏蔽室内部的四面墙上及顶部安装吸波材料，地面铺设金属板作为反射面，模拟电磁波在开阔试验场中的传播形式。对应不同的测试距离，半电波暗室主要分为3米法、5米法、10米法和30米法半电波暗室。
（二）以电波暗室的建设为例
1.半电波暗室的布局
电磁兼容测试一般分为骚扰测试和抗扰度测试两大类。骚扰测试又分为传导骚扰测试和辐射骚扰测试，抗扰度测试也分为传导抗扰度测试和辐射抗扰度测试。一般来讲，传导骚扰在传导测试屏蔽室内完成，辐射骚扰和辐射抗扰度测试在半电波暗室内完成。由于民标抗扰度测试标准对于环境电磁波要求不严，因此，从建造成本考虑，民标抗扰度测试可以在屏蔽室外完成。
完整的电磁兼容实验室主要由半电波暗室、控制室、功放室、传导测试屏蔽室及抗扰度测试室组成，其中半电波暗室、控制室、功放室为一个整体测试区域，主要用于辐射骚扰测试和辐射抗扰度测试，
2.暗室尺寸及结构组成
暗室的尺寸越大，造价越昂贵。对于标准3米法半电波暗室来说，暗室内空间尺寸要求一般为9m×6m×6m，对于标准10米法半电波暗室来说，暗室内空间尺寸要求一般为20m×12m×8m。如果采用足够好的吸波材料和技术手段，暗室的尺寸可适当减小。
暗室由外到内，一般由包含钢支撑架构、屏蔽体钢板、电源和信号滤波器、空调通风波导（分进风波导和出风波导）、屏蔽门、铁氧体片、尖劈吸波材料、照明灯具、墙面接口板、地面接口板、高架地板、转台、天线塔、控制器、监控系统、烟雾报警器、接地系统和配电系统等部分。
3.屏蔽门
屏蔽门尺寸通常依被测物体的尺寸而定。3米法电波暗室主要用于测试尺寸较小的被测产品，一般只需配一个屏蔽门即可。10米法电波暗室常用于大尺寸被测产品，因此，通常配备两个屏蔽门，其中一个尺寸较大，用于大被测件进出暗室；另一个尺寸较小，方便人和小被测件的进出。所有屏蔽门均应带有功放互锁装置，当门打开时，自动切断测试功率放大器，以保证测试人员的人身安全。
4.接口板
暗室接口板包含墙面接口板（AP）和地面接口板（CP）。墙面接口板用于暗室内部与控制室、功放室等外部区域的电源线、信号线及控制线的连接。地面接口板用于暗室内部测试设备和被测产品的供电、供气、信号线、控制线等的连接。
5.滤波器
滤波器的作用是阻止暗室外部的干扰信号通过电源线、信号线或控制线进入暗室，影响测试结果。暗室滤波器包含电源滤波器、控制线和信号线滤波器。电源滤波器安装在室外电源线进口处，所有滤波器均需要接地，且距离接地点越近越好。考虑电源线的插入损耗，一般要求10kHz～14kHz的插入损耗80dB，14kHz以上插入损耗100dB。对于不同功率、电压和不同类型的电源应该选用不同型号的电源滤波器。
信号线和控制线滤波器包括两线电话线滤波器、ISDN信号滤波器、LAN以太网光电转换器、RS422光电转换器、RS232光电转换器等几种类型。
6.照明
普通的照明灯具可能会带来电磁骚扰，暗室照明一般采用骚扰较小的白炽灯或卤素灯，但是白炽灯和卤素灯的发热量大，因此照明灯具应安装在出风波导窗下，便于及时带走灯具产生的热量，延长灯具的使用寿命。
由于暗室高度较高，灯具应配备升降系统，可将灯具降至地面1.5m高度，以便于今后灯具的维护。
7.监视系统
为保护人身安全和防止人对测试结果的影响，测试过程中所有人应该在暗室外，因此暗室内需要配备摄像监视系统，以观察室内的测试情况。监视系统的骚扰水平应保持在一定的限值以下，以防干扰正常测试。此外，监视系统还需具备一定的抗干扰能力，以保证在輻射抗扰度测试时能正常工作。
8.铁氧体及吸波材料
为了保证暗室的低频和高频都具有较好的性能，暗室一般采用铁氧体和尖劈吸波材料配合使用的设计方案。铁氧体具有较好的低频吸收特性，而尖劈型吸波材料则对高频电磁波吸收效果好。吸波材料应具有阻燃性能、且可承受持续高场强辐射。其吸收电磁波性能和外形结构均应保持稳定。
9.配电系统
暗室的配电系统需要为暗室设备、测试设备、被测产品供电，其用电类型较为复杂。在考虑配电系统时，需要综合考虑各类型设备的用电需求，尤其是被测产品的用电需求。对于第三方认证实验室，由于很多被测产品出口到不同国家和地区，因此需要考虑不同的用电电压和频率要求。对于特殊被测件，如医疗射频设备的用电电流通常达到100A以上，因此在购买配电设备时需要考虑其电流承载要求。
10.接地
电磁兼容实验室不管是暗室、屏蔽室、测试设备还是用于抗扰度测试的接地参考平面，都对接地系统有严格的要求。通常实验室要求有独立的接地点，且接地电阻应<1Ω。为防止雷击损坏测试设备，设备接地点不得与建筑物接地点共用。
四、结语
值得一提的是，在暗室方案的讨论过程中，用户应该协调土建方和暗室供应方多加沟通，以保证土建工程能更好的满足暗室的设计要求。
参考文献 ：
[1] 全国无线电干扰标准化技术委员会，全国电磁兼容标准化联合工作組，中国实验室国家可委员会.电磁兼容标准实施指南[M].北京：中国标准化出版社，1999.
[2] 邓燕.浅析接地技术设计对电子设备电磁兼容性的影响[J].电子质量.2006（11）.
[3] 白同云.电磁兼容进展（上）[J].电子质量.2006（12）.
关键词：电磁；电磁兼容；暗室
【分类号】：TM937
一、电磁波
飞速发展的电子计算机把时间缩短。移动电话的出现把距离拉近。海湾战争中大规模的电子战仿佛把空间凝固。越来越多的各类家用电器如彩色电视机、电冰箱、家庭影院、微波炉、空调、洗衣机、电热毯等等的普及， 给我们的生活带来了极大的方便。但这些电器在工作时， 都无一例外地会产生并释放出各种电磁波。
所谓的电磁波简单说就是传播着的交变电磁场。各种不同频率的， 不同波长的电磁波在自由空间中就形成了电磁雾。电磁雾看不见， 摸不着， 听不到， 嗅不出。因为它无味、无色且无形， 但它的确存在， 而且无处不在。危害环境， 破坏安全， 威胁人类健康。因此， 电磁雾被称为人体的无形杀手。
二、电磁兼容性
电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。也就是说一不要对周围环境产生“电磁污染”，二是即使在污染环境中工作而不受干扰， 也即是提高抗干扰的能力。
（一）电磁屏蔽的分类
电磁屏蔽一般可以分为三类：静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场的屏蔽。三种屏蔽的共同点是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中去。它们都是利用屏蔽体（具有特定性能的材料）阻止或衰减电磁干扰能量的传输，是抑制电磁干扰的重要手段之一。但是由于所要屏蔽的场的特性不一样，因而对屏蔽材料的要求也就不一样。
（二）电磁屏蔽技术原理
1.静电屏蔽
静电屏蔽的目的是防止外界的静电场进入到某个区域.实际上对于变化很慢（例如50Hz）的交流电而言，它周围的电场几乎和静电场一样，只是电荷的分布周期性地变化而已。因此，防止低频（50Hz）交流电的电场也可以归结为静电屏蔽一类。
2.静磁屏蔽
静磁屏蔽的目的是屏蔽外界静磁场和低频电流的磁场，这时必须用磁性介质作外壳。 外壳受到外磁场的感应， 发生磁化，得以合成后的磁场， 在铁磁介质中明显加强， 而在其周围明显减弱。铁磁介质的磁导率越大， 磁阻越小，漏到外面的磁通量就越少。壳的厚度和磁导率对屏蔽效果有明显的影响。
三、电磁兼容暗室的建造
（一）电磁兼容暗室
电波暗室分类：半电波暗室、全电波暗室、增强型半电波暗室、按电波暗室的尺寸分类。半电波暗室的基本结构是在屏蔽室内部的四面墙上及顶部安装吸波材料，地面铺设金属板作为反射面，模拟电磁波在开阔试验场中的传播形式。对应不同的测试距离，半电波暗室主要分为3米法、5米法、10米法和30米法半电波暗室。
（二）以电波暗室的建设为例
1.半电波暗室的布局
电磁兼容测试一般分为骚扰测试和抗扰度测试两大类。骚扰测试又分为传导骚扰测试和辐射骚扰测试，抗扰度测试也分为传导抗扰度测试和辐射抗扰度测试。一般来讲，传导骚扰在传导测试屏蔽室内完成，辐射骚扰和辐射抗扰度测试在半电波暗室内完成。由于民标抗扰度测试标准对于环境电磁波要求不严，因此，从建造成本考虑，民标抗扰度测试可以在屏蔽室外完成。
完整的电磁兼容实验室主要由半电波暗室、控制室、功放室、传导测试屏蔽室及抗扰度测试室组成，其中半电波暗室、控制室、功放室为一个整体测试区域，主要用于辐射骚扰测试和辐射抗扰度测试，
2.暗室尺寸及结构组成
暗室的尺寸越大，造价越昂贵。对于标准3米法半电波暗室来说，暗室内空间尺寸要求一般为9m×6m×6m，对于标准10米法半电波暗室来说，暗室内空间尺寸要求一般为20m×12m×8m。如果采用足够好的吸波材料和技术手段，暗室的尺寸可适当减小。
暗室由外到内，一般由包含钢支撑架构、屏蔽体钢板、电源和信号滤波器、空调通风波导（分进风波导和出风波导）、屏蔽门、铁氧体片、尖劈吸波材料、照明灯具、墙面接口板、地面接口板、高架地板、转台、天线塔、控制器、监控系统、烟雾报警器、接地系统和配电系统等部分。
3.屏蔽门
屏蔽门尺寸通常依被测物体的尺寸而定。3米法电波暗室主要用于测试尺寸较小的被测产品，一般只需配一个屏蔽门即可。10米法电波暗室常用于大尺寸被测产品，因此，通常配备两个屏蔽门，其中一个尺寸较大，用于大被测件进出暗室；另一个尺寸较小，方便人和小被测件的进出。所有屏蔽门均应带有功放互锁装置，当门打开时，自动切断测试功率放大器，以保证测试人员的人身安全。
4.接口板
暗室接口板包含墙面接口板（AP）和地面接口板（CP）。墙面接口板用于暗室内部与控制室、功放室等外部区域的电源线、信号线及控制线的连接。地面接口板用于暗室内部测试设备和被测产品的供电、供气、信号线、控制线等的连接。
5.滤波器
滤波器的作用是阻止暗室外部的干扰信号通过电源线、信号线或控制线进入暗室，影响测试结果。暗室滤波器包含电源滤波器、控制线和信号线滤波器。电源滤波器安装在室外电源线进口处，所有滤波器均需要接地，且距离接地点越近越好。考虑电源线的插入损耗，一般要求10kHz～14kHz的插入损耗80dB，14kHz以上插入损耗100dB。对于不同功率、电压和不同类型的电源应该选用不同型号的电源滤波器。
信号线和控制线滤波器包括两线电话线滤波器、ISDN信号滤波器、LAN以太网光电转换器、RS422光电转换器、RS232光电转换器等几种类型。
6.照明
普通的照明灯具可能会带来电磁骚扰，暗室照明一般采用骚扰较小的白炽灯或卤素灯，但是白炽灯和卤素灯的发热量大，因此照明灯具应安装在出风波导窗下，便于及时带走灯具产生的热量，延长灯具的使用寿命。
由于暗室高度较高，灯具应配备升降系统，可将灯具降至地面1.5m高度，以便于今后灯具的维护。
7.监视系统
为保护人身安全和防止人对测试结果的影响，测试过程中所有人应该在暗室外，因此暗室内需要配备摄像监视系统，以观察室内的测试情况。监视系统的骚扰水平应保持在一定的限值以下，以防干扰正常测试。此外，监视系统还需具备一定的抗干扰能力，以保证在輻射抗扰度测试时能正常工作。
8.铁氧体及吸波材料
为了保证暗室的低频和高频都具有较好的性能，暗室一般采用铁氧体和尖劈吸波材料配合使用的设计方案。铁氧体具有较好的低频吸收特性，而尖劈型吸波材料则对高频电磁波吸收效果好。吸波材料应具有阻燃性能、且可承受持续高场强辐射。其吸收电磁波性能和外形结构均应保持稳定。
9.配电系统
暗室的配电系统需要为暗室设备、测试设备、被测产品供电，其用电类型较为复杂。在考虑配电系统时，需要综合考虑各类型设备的用电需求，尤其是被测产品的用电需求。对于第三方认证实验室，由于很多被测产品出口到不同国家和地区，因此需要考虑不同的用电电压和频率要求。对于特殊被测件，如医疗射频设备的用电电流通常达到100A以上，因此在购买配电设备时需要考虑其电流承载要求。
10.接地
电磁兼容实验室不管是暗室、屏蔽室、测试设备还是用于抗扰度测试的接地参考平面，都对接地系统有严格的要求。通常实验室要求有独立的接地点，且接地电阻应<1Ω。为防止雷击损坏测试设备，设备接地点不得与建筑物接地点共用。
四、结语
值得一提的是，在暗室方案的讨论过程中，用户应该协调土建方和暗室供应方多加沟通，以保证土建工程能更好的满足暗室的设计要求。
参考文献 ：
[1] 全国无线电干扰标准化技术委员会，全国电磁兼容标准化联合工作組，中国实验室国家可委员会.电磁兼容标准实施指南[M].北京：中国标准化出版社，1999.
[2] 邓燕.浅析接地技术设计对电子设备电磁兼容性的影响[J].电子质量.2006（11）.
[3] 白同云.电磁兼容进展（上）[J].电子质量.2006（12）.